در یک پیشرفت چشمگیر، محققان ژاپنی رکورد سرعت انتقال داده از طریق فیبر نوری را شکستند.
براسا گزارش های فن تک؛ این دستاورد می تواند انقلابی در صنعت ارتباطات و فناوری اطلاعات ایجاد کند. با چنین سرعت انتقال بالایی، امکان انتقال داده های حجیم مانند فیلم های 8Kو واقعیت مجازی، در کسری از ثانیه فراهم می شود. این امر می تواند به بهبود بهره وری، تسهیل همکاری از راه دور و ایجاد تجربیات جدید و هیجان انگیز کاربران کمک کند.
محققان مرکز ملی فناوری اطلاعات و ارتباطات( (NICT با همکاری دانشگاه فناوری آیندهوون و دانشگاه اکویلا موفق شدند داده ها را با سرعت باورنکردنی ۲۲.۹ پتابیت در ثانیه منتقل کنند. این سرعت ۱۰۰۰۰ برابر سریعتر از کابل های فیبر نوری موجود است. قبل از این، رکورد سرعت انتقال داده از طریق فیبر نوری 1.8 پتابیت بر ثانیه بود. این رکورد توسط محققان دانشگاه فنی دانمارک (DTU) و دانشگاه فناوری چالمرز در گوتنبرگ کشور سوئد در ژوئن ۲۰۲۲ ثبت شد.
محققان ژاپنی از یک تکنیک جدید به نام "فشرده سازی کدگذاری کوانتومی" برای دستیابی به این سرعت استفاده کردند. این تکنیک با استفاده از کدهای کوانتومی، داده ها را به روشی کارآمدتر فشرده می کند. این کار باعث می شود که داده ها بتوانند با سرعت بیشتری از طریق فیبر نوری منتقل شوند.
آنها در حقیقت برای دستیابی به سرعت انتقال داده باورنکردنی ۲۲.۹ پتابیت بر ثانیه، از مولتی‌پلکسینگ تقسیم فضایی (SDM) و تقسیم‌بندی طول موج (WDM) استفاده کردند:
• مولتی‌پلکسینگ تقسیم فضایی (SDM): این فناوری از فیبرهای چند هسته ای استفاده می کند تا داده ها را در چند کانال مختلف ارسال کند. این امر به افزایش ظرفیت انتقال داده کمک می کند.
• تقسیم‌بندی طول موج (WDM): این فناوری از طول موج های مختلف نور برای ارسال داده ها استفاده می کند. این امر به افزایش پهنای باند انتقال داده کمک می کند.
آنها برای آزمایش این فناوری جدید از یک کابل فیبر نوری 38 هسته ای و سه حالته، یک گیرنده چند باند MIMO برای ترکیب سیگنال های دریافتی از هر کانال استفاده کردند. گیرنده چند باند MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) یک فناوری است که از چندین آنتن در گیرنده برای بهبود عملکرد انتقال داده استفاده می کند. این فناوری می تواند به افزایش ظرفیت انتقال داده، کاهش نرخ خطای بیت و بهبود کیفیت سیگنال کمک کند. گیرنده MIMO که در این مطالعه استفاده شد از 38 آنتن برای دریافت سیگنال های ارسال شده از هر کانال استفاده می کرد. این آنتن ها در سه حالت مختلف تنظیم شده بودند تا سیگنال ها را با کارایی بیشتری دریافت کنند.
نتایج این مطالعه به تازگی در چهل و نهمین کنفرانس اروپایی ارتباطات نوری گلاسکو ارسال و پذیرفته شد. فناوری جدیدی که محققان ژاپنی توسعه داده اند، برای ادغام در زیرساخت های اتصال نوری موجود آماده است. با این حال، این فناوری نیازمند ارتقاء سیستم های مراکز مخابراتی فعلی است. آنها باید با تجهیزات جدیدی برای پردازش و ارسال داده با سرعت ۲۲.۹ پتابیت بر ثانیه مجهز شوند. البته این بروز رسانی نیاز به صرف زمان و بودجه زیادی دارد. به همین علت، نمی توان زمانبندی دقیقی برای استقرار سیستم های جدید مشخص کرد. بسیاری از این رکوردها در سال گذشته نیز شکسته شده بود. اما معلوم نیست کدامیک از آنها قابلیت پیاده سازی دارند.
زیرساخت جدید می تواند تا سه برابر حجم ترافیک داده از طریق این کابل ها را پس از استقرار مدیریت کند، که 1000 برابر بیشتر از کابل های نوری فعلی است. هر هسته در کابل فیبر نوری 38 هسته ای به کار رفته در آزمایش محققان ژاپنی، قادر به انتقال داده بین 0.3تا 0.7 پتابیت بر ثانیه است . به عبارت دیگر، ظرفیت انتقال داده هر هسته بین 300 تا 700 ترابایت بر ثانیه است. پیشرفت های تحقیقاتی برای همگام شدن با نرخ بالای مصرف اینترنت در سراسر جهان بسیار مهم است. ایجاد رکوردهایی از این دست و مشارکت شرکت های مخابراتی در این طرح، احتمالا سرمایه گذاری و استقرار سریع در اکوسیستم موجود را تسریع خواهد کرد.